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Programme de mathématiques PTSI · semestre 2

Espaces vectoriels et applications linéaires

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Texte officiel du programme

Les objectifs de cette section sont les suivants :

  • acquérir les notions de base relatives aux espaces vectoriels et à l’indépendance linéaire ;
  • reconnaître les problèmes linéaires et les traduire à l’aide des notions d’espace vectoriel et d’application linéaire ;
  • définir la notion de dimension, qui décrit le nombre de degrés de liberté d’un problème linéaire ; on insistera sur les méthodes de calcul de dimension et on fera apparaître que ces méthodes reposent sur deux types de représentation : paramétrisation linéaire d’un sous-espace, description d’un sous-espace par équations linéaires.

En petite dimension, l’intuition géométrique permet d’interpréter les notions de l’algèbre linéaire, ce qui facilite leur extension au cas général : on en tirera parti par de nombreuses figures.

$\mathbb{K}$ désigne $\mathbb{R}$ ou $\mathbb{C}$. Tout développement théorique sur les espaces de dimension infinie est hors programme.

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4950

Soit \(ABC\) un triangle et \(\mathcal{C}\) son cercle circonscrit. Soit ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne

exo7 4951

Soit \({\cal C} = {\cal C}(O,r)\) un cercle du plan et \(f\) une application affi ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4954

Trois figures \(F_1,F_2,F_3\) se déduisent l’une de l’autre par rotations. Montrer qu’il existe une figure ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne

exo7 4956

Soit \(G\) un sous-groupe fini de déplacements du plan.

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4958

Soient \(A\), \(B\), \(C\) trois points distinct ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4959

Soient \(A,B,C,D,E\) cinq points de l’espace et \(k \in \R\).

Déterminer l ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4963

Dans un rond on donne les droites \(D : \begin{cases}x - y + z = -1 \cr 2x + y - z = 0 \cr\end{cases}\) ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4964

Dans un rond on donne les droites \(D : \begin{cases}x +2y - z = 1 \cr 2x - y +2z = 2 \cr\end{cases}\) ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4965

Soit \(ABCD\) un tétraèdre dont les quatre faces ont même aire. Montrer que les côtés non coplanaires ont deux à d ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4966

Soit \(ABCD\) un tétraèdre régulier de côté \(a\). Chercher la distance entre deu ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4967

Dans un rond on donne la droite \(D : \begin{cases} x +2y - z = -3 \cr x - y +2z = -4\cr\end{cases}\) e ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4968

Dans un rond on donne le plan \(P : x + 2y + 3z = 4\). Déterminer l’expression analytique de la projectio ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4978

Soit \(ABCD\) un tétraèdre régulier, et \(d_{AB},d_{AC},d_{AD}\) les ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4981

Soient \(D_1\), \(D_2\), \(D_3\) trois droites d ...

L2 Géométrie Courbes planes solution

exo7 5042

On considère la courbe \(\mathcal{C}\) définie par : \(x(t) = \frac{t^4}{1+t^2}\) ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5164

Soit \(E\) le \(\Rr\)-espace vectoriel des applications de ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5165

On munit \(\Rr^n\) des lois produit usuelles. Parmi les sous-ensembles suivants ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5166

Soit \(E\) un \(\Kk\)-espace vectoriel. Soient ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5167

Soit \(\Rr^\Nn\) le \(\Rr\)-espace vectoriel des suites réelles (muni des opérati ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5168

Soit \(F\) le sous-espace vectoriel de \(\Rr^4\) engendré par ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5169

Montrer que \(a=(1,2,3)\) et \(b=(2,-1,1)\) engendrent le même sous espace de ...

L1 Algèbre Application linéaire solution

exo7 5170

Vérifier qu’il existe une unique application linéaire de \(\Rr^3\) dans \(\Rr^2\) ...

L1 Algèbre Application linéaire solution

exo7 5171

Soit \(E\) un \(\Kk\)-espace vectoriel et \(f\) ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5172

Soient \(E\) un \(\Kk\)-espace vectoriel et ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5173

Dans \(E=\Rr^4\), on considère ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5174

Soit ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5175

Soit \(C\) l’ensemble des applications de \(\Rr\) dans ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5177

Soient \(E\) un \(\Kk\)-espace vectoriel et ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5178

Soient \(u=(1,1,...,1)\) et \(F=\mbox{Vect}(u)\) puis ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5179

Soit \(n\) un entier naturel. Montrer que si \(n\) n’est pas un carré parfait alo ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5180

Dans \(E=\Rr^\Rr\), étudier la liberté des familles suivantes \(A\) de vecteurs d ...

L1 Algèbre Application linéaire solution

exo7 5181

Soit \(E\) un \(\Kk\)-espace vectoriel et soit ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5182

Soit \(E=\Rr[X]\) le \(\Rr\)-espace vectoriel des polynômes à coefficients réels. ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5183

\(E\) désigne l’espace vectoriel \(\Rr^4\) (muni des opérations usuelles). On con ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5184

Soit \(\Kk\) un sous-corps de \(\Cc\), \(E\) un ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5185

Soit \(\Kk\) un sous-corps de \(\Cc\) et \(E\) u ...

L1 Algèbre Application linéaire solution

exo7 5186

Soit \(E=\Rr_n[X]\), le \(\Rr\)-espace vectoriel des polynômes à coefficients rée ...

L1 Algèbre Application linéaire solution

exo7 5187

Soient \((e_i)_{1\leq i\leq 4}\) la base canonique de \(\Rr^4\) et ...

L1 Algèbre Application linéaire solution

exo7 5188

Soit ...

L1 Algèbre Application linéaire solution

exo7 5190

Soient \(\Kk\) un sous-corps de \(\Cc\) et \(E\) ...

L1 Algèbre Application linéaire solution

exo7 5191

Soient \(\Kk\) un sous-corps de \(\Cc\) et \(E\) ...

L1 Algèbre Application linéaire solution

exo7 5192

Soient \(\Kk\) un sous-corps de \(\Cc\), ...

L1 Algèbre Application linéaire solution

exo7 5193

Soient \(\Kk\) un sous-corps de \(\Cc\) et \(E\) ...

L1 Algèbre Application linéaire solution

exo7 5194

Soient \(\Kk\) un sous-corps de \(\Cc\), ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5196

On donne les points \(A(1,2)\), \(B(-2,1)\) et ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 5198

Soit \((ABDC)\) un parallélogramme. Déterminer les coordonnées de \(D\) dans le r ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5199

Soit \((E)\) l’ensemble d’équation cartésienne \(2x^2+5xy+3y^2-3x-2y-5=0\). Montr ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 5201

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5202

Soient \(n\) un entier supérieur ou égal à ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 5203

Soit \(\mathcal{C}\) la courbe d’équation \(x^2+y^2-2x+4y+1=0\).